Состав ванны для освобождения в скважине бурильного инструмента Советский патент 1993 года по МПК C09K7/02 

прихваченного бурильного инструмента и уменьшение возможности загрязнения окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что с целью повышения эффективности ванны, в качестве растворителя содержит воду, а в качестве, нафтеновых кислот едкого натра и алканолов содержит САГ-продукт поликонденсации хлопкового гудрона с арилэмино- кислотой, имеет поверхностное натяжение водного раствора в пределах 50-73,69 дин/см. Его кислотное число находится в пределах 40-76,8 мг КОН/г, амидное число составляет 2,44 мг КОН/г гидроксильное число 6,68 мг КОН/г. Условно названный реагент САГ - определяется неионогенным характером, составляющим его основу-продукт поликонденсации гудрона с арилами нокислотой (частным случаем является аминобензойная кислота). Испытание реагента в минерализованной воде NaCI, имея в виду неионогенный характер действия реагента, соответствует испытаниям в минерализованной воде по щелочным солям как первой группе щелочных металлов (К, Li, NHi), так и второй группе - Са, Mg, St, Ba и даже редкоземельные - Cs, Pb и т.п.

В данном случае под улучшением условий г.рокачивания имеется в виду снижение структурной вязкости, но также следует отметить, что понижение плотности раствора до 0,96 - 1,15 т/м обладает адитивностью с первым.

Для условий скважины снижение межфазового натяжения, соответствующего поверхностному, также способствует улучшению условий прокачивания, что подтверждается как гидравлическими расчетами, так и практическими данными.

Реагент САГ с концентрацией 18% имеет плотность в пределах 1,01-1,03 г/см . В изобретении по а.с. № 653892 приводятся сведения о получении и свойствах продукта поликонденсации хлопкового гудрона и ариламинокислоты.

. Одним из двух компонентов процесса поликонденсации при получении САГ является промышленный отход масложирового производства - хлопковый гудрон, имеющий следующий состав, мас.%: Госсипол и его производные 10-35 Глицерид олеиновой кислоты 2-10 Фосфотиды6-Ю . Жирные кислоты 20-30 Углеводороды .2-15. Жирные спирты 0,3-3,0 Водный раствор NaOH Остальное Вторым компонентом процесса поликонденсации является ариламинокислота; причем при получении реагента САГ берутся в соотношении 1:1.5 - 1:2.5 п-о массе, а сам процесс поликонденсации происходит при 60-90°С.

Маслоэмульсионный раствор относится

к эмульсиям 1 рода (масло в воде), которые применяются в основном при бурении мощ- ныхтолщ глинистых и глинистокзрбонатных пород, склонных к образованию сальников на бурильных трубах.

Как показывают результаты экспериментальных исследований с использованием САГ, эффективность предлагаемого способа освобождения прихваченного в скважине инструмента и труб на основе

жидкостной ванны из раствора этого реагента обеспечивается за счет физико-химического взаимодействия реагента САГ с частицами горной породы, с компонентами буровых растворов. Это создает благоприятные условия для увеличения глубины проникновения жидкостной оанны и более эффективного разрыхления массы, который прихвачены трубы или бурильные инструменты.

Различное физико-химическое действие реагента САГ (разными концентрациями) на структуру минералов горных пород и бурового раствора является результатом реакций, протекающих между предлагаемой

жидкостью и ионами кальция, алюминия, кремния, железа и др., содержащимся в массе, которой прихвачены трубы. Поэтому, нарушая структуру минерала и разрыхляя эту массу, реагент САГ значительно снижает силу трения на контактных поверхностях между частицами горных пород, структурной решетки буровых растворов с одной стороны и с другой, способствуя значительному снижению усилия, необходимого для их

срыва.

Для проверки эффективности предлагаемого состава были проведены лабораторные исследования.

Результаты лабораторных опытов по определению усилий для освобождения прихваченной трубы при применении ванны с использованием 1-10%-иого водного раствора САГ сведены в таблицы.

При проведении испытаний применялись буровые растворы разных плотностей, а также 5%-ный буровой раствор из бентонитового глинопорошка плотностью 1,21 г/см3.

Из табл. 1 видно, что минимальное усилие для освобождения прихваченной трубы при применении бурового раствора плотностью 1,21 г/см после установки ванн из 1%-ного водного раствора САГ составляет 30 кг/см2 (среднее значение).

Из табл. 2 видно, что минимальное усилие для освобождения трубы в утяжеленном буровом растворе плотностью 1.83 г/см3 после установки ванн из 1%-ного водного раствора САГ равно 40 гс/см2.

Применение предлагаемого состава на основе САГ снижает необходимое усилие для освобождения прихвата для неутяжеленного бурового раствора в 4-8 раз, для утяжеленного - 8-10 раз.

Использование предлагаемого ссг.тлв.ч по сравнению с известными обоспечпплет следующие преимущества: недефшштность и дешевизна вводимого растпора. реагент. на основе которого готовится состав, выпускается в виде 50%-ной пасты, что обеспечивает удобство при транспортировке и дозировке при установке ванны, сокращение сроков ликвидации аварий, снижение возможности возникновения пожаров, исключение загрязнения биосферы нефтью.

Формула изобретения

Состав ванны для освобождения в скважине бурильного инструмента, включающий нафтеновые кислоты, едкий натр, алканолы и растворитель, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности ванны и уменьшения возможности загрязнения окружающей среды, в качестве нафтеновых кислот едкого натра и алканоНеобходимое усилие по освобождению прихвата

Примечание: Для поддержания исходной плотности утяжеленного бурового раствора добавляемый водный раствор САГ предварительно насыщается баритом до плотности 1,21 г/см3

лов содержит САГ - продукт поликонденсации -лопкового гудрона с ариламинокисло- той (частным случаем является аминобензойная кислота) при следующем соотношении компонентов, мас.%: САГ - продукт поликонденсации хлопкового гудрона с ариламино- кислотой .. 1-10 Вода 99-90

Таблица 1

Необходимое усилие по освобождению прихвата ванн

Таблица 2